Souris

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  • Recherche appliquée
    • Autres troubles humains
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 1200
Souffrances
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Devenir
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 1200

1 200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Après irradiation, elles reçoivent une greffe de cellules hématopoïétiques puis des infections à Pseudomonas, Aspergillus ou cytomégalovirus, l'allogreffe pouvant elle-même entraîner la mort. Les souris atteignant une perte de poids de 20 % ou un score de douleur élevé sont mises à mort. Le projet évalue une cytokine censée protéger des infections après greffe, et le porteur affirme que le modèle murin est "indispensable".

Objectifs

Plus de 80000 procédures de transplantation de cellules hématopoïétiques sont effectuées chaque année dans le monde entier, en particulier pour lutter contre la leucémie, les lymphomes, les syndromes myélo-prolifératifs et myéloplasiques. La procédure impliquant un conditionnement qui élimine le système hématopoïétique, les patients rencontrent une immunodéficience sérieuse après une greffe qui les rend très vulnérables aux infections, avant que la moelle osseuse du nouveau donneur ne commence à produire suffisamment de nouvelles cellules effectrices immunitaires. Bien que des améliorations ont été apportées dans la prise en charge des infections, elles sont encore à l'origine de 30 % des décès après transplantation. Nous avons observé précédemment que la cytokine myéloïde M-CSF a un bénéfice thérapeutique après une transplantation de cellules hématopoïétiques d'origine syngénique en augmentant la production de cellules immunitaire améliorant ainsi la protection contre les infections bactériennes et fongiques. La majorité des transplantations de cellules hématopoïétiques sont réalisées à partir d’allogreffe, c’est-à-dire que le donneur présente une incompatibilité génétique avec le receveur pouvant conduire à un rejet de la greffe ou à une attaque des tissus du receveur par les cellules immunitaires du donneur. Cela est appelé maladie du greffon est apparait dans environ 50% des allogreffes et rend les patients encore plus susceptibles à développer des infections après transplantation. Afin de se rapprocher au maximum des transplantations de cellules hématopoïétiques humaines, nous utiliserons un modèle murin préclinique de transplantation syngénique et allogénique de cellules hématopoïétiques afin d'analyser si ces cytokines protègent également des infections lors de transplantations syngéniques et allogéniques.

Bénéfices attendus

Le développement de nouvelles stratégies préventives contre les infections basées sur une reconstitution plus rapide de l'immunocompétence permettrait d'éviter les décès liés aux infections survenant après des transplantations et d'étendre l'utilité de la transplantation de cellules hématopoïétiques à d'autres pathologies. Étant donné le manque d'options thérapeutiques satisfaisantes, le développement de nouvelles thérapies répond à un besoin clinique clair et urgent, tant pour les traitements aigus que prophylactiques. Avant de proposer l'utilisation de certaines cytokines en clinique, il est nécessaire de confirmer que ces cytokines ne présentent pas d'effets indésirables, notamment en n'augmentant pas le risque de développer une maladie du greffon.

Procédures

Les animaux seront soumis à des irradiations par rayon X, une transplantation par injection intraveineuse de cellules hématopoïétiques et 3 injections de cytokines par injections en intraveineuse. Dans certains cas, elles seront également soumises à une infection (Pseudomonas aeruginosa (injection intra péritonéale) ou Aspergillus fumigatus (injection intra nasale) ou MCMV (injection intra péritonéale)). Du sang pourra être également récupéré par prélèvement retro-orbital. Chacune de ces procédures est très rapide (de l'ordre de quelques secondes ou de quelques minutes pour l'irradiation), elles sont indolores au moment de la manipulation car au besoin elles sont réalisées sous anesthésie générale par isofluorane (1-3 mn en boîte à anesthésie isofluorane 4%, débit 2L/mn). Nous vérifierons l’état de santé des souris quotidiennement : tout changement dans leur comportement ou l’apparition de signes cliniques (posture, prostration, difficultés à se déplacer et à s’alimenter, déshydratation) sera relevé et évalué.

Impact sur les animaux

Chacune des procédures n'induit que peu de souffrance car elles sont réalisées sous anesthésie générale par isofluorane au besoin. Cependant, la transplantation par allogreffe et/ou les procédures combinées peuvent entrainer la mort de l'animal. Les animaux seront donc surveillés étroitement et quotidiennement lors des procédures : tout changement dans leur comportement ou l’apparition de signes cliniques (posture, prostration, difficultés à se déplacer et à s’alimenter, déshydratation) sera relevé et évalué grâce à une grille d'évaluation de la douleur. Lorsque les souris présenteront une perte de poids supérieure ou égale à 20% de leur poids maximum ou si le score de la grille de douleur atteint 10-12, soit le cas sévère, les animaux seront alors mis à mort. Afin de réduire, d’éviter et d’atténuer toute forme de souffrance des animaux , durant l’ensemble de l’étude, les souris seront hébergées dans des conditions conformes à la réglementation européenne en vigueur (environnement contrôlé : température et ventilation régulées, lumière avec un cycle de 12h, hygrométrie), avec un accès continu à la nourriture et à l’eau. Les souris seront maintenues en groupes de 3 à 5 animaux par cage. L’environnement est enrichi par des dômes en carton ou du coton.

Devenir

Les animaux sont mis à mort durant ou à la fin de chaque procédure soit parce qu’ils atteignent le point limite soit pour permettre l'analyse du niveau d'infection ou du nombre de cellules immunitaires.

Remplacement

Afin d'établir une analyse préclinique de l'effet protecteur de certaines cytokines contre les infections survenant lors de transplantation de cellules hématopoïétiques et dans l'impossibilité de réaliser ces expérimentations chez l'humain, l'utilisation de modèles animaux est indispensable. De plus, nous ne pouvons pas analyser les cellules hématopoïétiques de moelle osseuse d'humains car elles nécessitent des prélèvements invasifs. Ne pouvant donc pas remplacer le modèle murin, nous réduirons autant que possible leur utilisation.

Réduction

Sur la base de nos données préliminaires et grâce à l’utilisation de tests statistiques adaptés, nous déterminerons le nombre minimum de souris nécessaire pour chaque expérimentation permettant d’obtenir un résultat statistiquement significatif.

Raffinement

Les expérimentations seront optimisées dans l’optique de réduire, supprimer ou soulager l'inconfort, la douleur ou l'angoisse subie par les souris afin d'améliorer le bien être de l'animal pour obtenir des données fiables. Une anesthésie générale par isoflurane sera utilisée durant les procédures expérimentales (prélèvement sanguin et transplantation). Nous vérifierons l’état de santé des souris quotidiennement : tout changement dans leur comportement ou l’apparition de signes cliniques (posture, prostration, difficultés à se déplacer et à s’alimenter, déshydratation) sera relevé et évalué grâce à une grille d'évaluation de la douleur. Lorsque les souris présenteront une perte de poids supérieure ou égale à 20% de leur poids maximum ou si le score de la grille de douleur atteint 10-12, soit le cas sévère, les animaux seront alors mis à mort. Durant l’ensemble de l’étude, les souris seront hébergées dans des conditions conformes à la réglementation européenne en vigueur (environnement contrôlé : température et ventilation régulées, lumière avec un cycle de 12h, hygrométrie), avec un accès continu à la nourriture et à l’eau. Les souris seront maintenues en groupes de 3 à 5 animaux par cage. L’environnement est enrichi par des dômes en carton ou du coton.

Choix des espèces

Mammifères dont 99% des gènes sont orthologues à l’homme. Animal de petite taille et à reproduction rapide. Bonne connaissance anatomique, physiologique et biologique de ce modèle. Des souris entre 6 semaines-15 semaines seront utilisées afin d'étudier la protection de ces cytokines sur l'adulte. Classiquement les transplantations de moelle osseuse du modèle murin sont réalisées chez l’adulte, c’est-à-dire âgées d'au moins 6 semaines. Nous n’avons pas observé de différences entre les souris âgées de 6 à 15 semaines, c’est pour cela que nous utiliserons des animaux dans cette fourchette d’âge.

  • Tests réglementaires
    • Contrôles de qualité
Souris : 22000
Cochons d'Inde : 7000
Souffrances
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▲ 18500
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Devenir
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 29000

22 000 souris et 7 000 cobayes vont être utilisés sur cinq ans, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Ils reçoivent des injections de vaccins, d'agents infectieux ou de toxines, le contrôle reposant sur le développement de la maladie chez les témoins non vaccinés, que le porteur prévoit mortelle pour une partie des animaux, environ 1 500 cobayes et 9 000 souris en gravité sévère. Ces tests d'activité et de titrage servent à libérer des lots de vaccins pour animaux de rente et chiens. Le porteur justifie l'usage par la "nécessité" réglementaire et affirme que ces tests ne sont "pas remplaçables" sans "un changement de la réglementation de tous les pays".

Objectifs

Ce projet a pour objectif d’être en adéquation avec les exigences réglementaires de la Pharmacopée Européenne et des pays tiers destinataires pour la constitution du dossier d’AMM et pour la fabrication d’un lot commercial. Les tests ont pour but de déterminer l’activité et le titre de vaccins ou de principes actifs destinés aux animaux de rente et chiens qui se basent sur le développement ou non de la pathologie après injection de la souche. Une équivalence entre les modèles animaux (espèce cible et espèce alternative) a été définie. Ceci permet d’utiliser les modèles rongeurs et d’éviter le recours aux espèces cibles afin de garantir une commercialisation de vaccins efficaces et sûrs.

Bénéfices attendus

Ces tests garantissent la sûreté, l’efficacité et la qualité du produit pour les animaux. Ils permettent la libération d’un nombre important de doses de vaccins améliorant considérablement la qualité sanitaire des élevages et la sécurité alimentaire des consommateurs. Pour libérer le nombre nécessaire de doses de vaccins vétérinaires nous utiliserons, au maximum, 7000 cobayes et 22 000 souris sur 5 ans. Le nombre utilisé varie d’année en année en fonction du nombre de lots de vaccins ou formules vaccinales à tester, des calibrages de réactifs et des réglementations des différents pays destinataires. A titre d’exemple : - 1 lot de vaccin contrôlé sur 80 souris et 50 cobayes permet la vaccination de 481 000 bovins ou 962 000 ovins/caprins. - 1 lot de vaccin contrôlé sur 20 souris permet la vaccination de 59 500 chevaux ou 119 000 porcs ou chiens.

Procédures

Deux procédures sont prévues dans ce projet ou aucun prélèvement n’est réalisé. Dans la première procédure les animaux seront soumis à deux types d’injections : → Deux injections de vaccins par voie sous cutanée (30 secondes par injection à 28 jours d’intervalle) → Une injection par voie intra-musculaire (30 secondes par animal) . Dans la seconde procédure les animaux seront soumis à une seule injection par voie sous cutanée ou intra-veineuse ou intra-musculaire selon le protocole (30 secondes par animal).

Impact sur les animaux

Dans ce projet, les opérations conduites sur les animaux peuvent générer un stress et une douleur modérée de courte durée en fonction de l’occurrence des administrations et des examens individuels. Les contrôles d’activité d'épreuve et de titrage se basent sur le développement ou non de la pathologie après injection de l’agent infectieux ou de la toxine (les animaux vaccinés sont protégés). Les cobayes témoins non vaccinés en nombre réduit montrent les symptômes liés à la pathologie testée qui induit la mort. Sur 5 ans, nous estimons 1500 cobayes en grade sévère (non vaccinés) et 5500 en modéré (vaccinés). Les souris peuvent montrer des symptômes sévères liés aux toxines testées. Sur 5 ans, nous estimons 9000 souris en grade sévère et 13 000 en modéré. Des points limites sont appliqués et les manipulations sont réalisés par du personnel habilité, compétent pour identifier les cas pour lesquels l'animal ne serait plus dans sa zone de confort.

Devenir

Les animaux ayant terminé une procédure ne peuvent pas intégrer une autre procédure. Ainsi, en fin de procédure, ils seront mis à mort.

Remplacement

La nécessité d’utilisation des animaux provient de la réglementation en vigueur sur ces tests, en conformité avec la réglementation du pays destinataire. Elle permet de démontrer l’activité et le titre du vaccin ou de la formulation vaccinale. A ce jour, ces tests in vivo ne sont pas remplaçables par un modèle in vitro. La Pharmacopée Européenne et les réglementations des pays destinataires du produit demandent des tests sur animaux pour la mise sur le marché de lot commercial. Il n’est actuellement pas possible de les remplacer sans un changement de la réglementation de tous les pays.

Réduction

Le nombre, le statut et le sexe des animaux utilisés est imposé par la réglementation des pays ou par la Pharmacopée. La réduction du nombre est possible grâce à la mutualisation de groupes références et témoins. Les souris et les cobayes sont des espèces alternatives pour réduire le nombre de tests faits sur les animaux de l'espèce cible (animaux de rente et chiens).

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupe et soignés quotidiennement dans des conditions conformes à la réglementation et dans une ambiance propice au bien-être des animaux. Tous les animaux passent par une phase d’acclimatation à leur nouvel environnement d’au moins 3 jours pour les souris et d’au moins 14 jours pour les cobayes avant le début du test. Les animaux ont accès à la nourriture et à l’eau à volonté et sont hébergés dans une ambiance musicale. Des enrichissements sont installés dans les hébergements (alimentaire et/ou objets de type huttes, tunnels, palets de foin de Crau et lanières de nidification selon les espèces). Par ailleurs, ces procédures sont mises en œuvre depuis 2005 conformément à la version APAFIS précédente. Des points limites spécifiques aux pathologies sont définis pour les cobayes témoins non vaccinés ou les titrages sur souris. Le personnel compétent vérifie l’évolution de l’état général et applique les points limites définis le cas échéant.

Choix des espèces

Les souris et les cobayes sont des espèces alternatives pour réduire le nombre de tests réalisés sur les animaux de l'espèce cible (animaux de rente et chiens) Les cobayes pèsent entre 250g et 450g et les souris entre 18 et 20 g le jour de l'injection (J0). Ce stade de développement correspond à celui requis pour répondre à la Pharmacopée Européenne et au dossier déposé aux autorités.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
Souris : 3180
Souffrances
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▲ 212
▲ 2968
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Devenir
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 3180

3 180 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles sont infectées par le parasite du paludisme Plasmodium berghei, suivies par prélèvements sanguins répétés et traitées par gavage ou injection, puis tuées. Une partie est aussi utilisée pour des repas sanguins de moustiques et des exsanguinations. Le projet teste des candidats antipaludiques, dont des extraits d'Artemisia. Le porteur affirme que le recours à l'animal est justifié par la "nécessité" de tester ces composés dans un "organisme entier".

Objectifs

Le Paludisme (ou Malaria) est une maladie parasitaire qui reste un problème majeur de santé publique dans le monde. Elle sévit dans 87 pays au niveau de la ceinture intertropicale et concerne près de la moitié de la population mondiale. Le Paludisme est dû à un parasite eucaryote unicellulaire appelé Plasmodium dont 5 espèces infectent l’Homme, les 2 majoritaires étant Plasmodium falciparum et vivax. D’après le rapport de l’OMS 2021, il a été répertorié 241 millions de cas de paludisme en 2020 dont 82% en Afrique où en 2018, P. falciparum était responsable de 99,7% des cas, alors que 53% des cas en Asie du Sud-Est étaient dus à P. vivax. Le Paludisme a fait 627 000 morts en 2020, principalement des enfants de moins de 5 ans de par leur faible immunité face à la maladie et 95% en Afrique car P. falciparum est responsable de la quasi-totalité des cas graves. La mise en place de techniques préventives telles que la distribution de moustiquaires imprégnées à grande échelle mais aussi l’amélioration du diagnostic ainsi que la mise au point de traitements ont permis de diminuer l’incidence du paludisme au cours des années. Puis tout récemment, le 06 octobre 2021, un 1er vaccin, le RTS,S/AS01 (Mosquirix) a été approuvé par l’OMS pour les enfants de moins de 5 ans avec une efficacité d’environ 30% ce qui représente une 1ère étape en terme de vaccination mais ne suffira pas à contenir la maladie en l’état. Or, il faut faire face à l’apparition régulière de résistances aux différents traitements administrés dans toutes les zones où le paludisme sévit (chloroquine, sulfadoxine pyrimethamine, méfloquine, etc…). Les derniers traitements en date et recommandés par l’OMS sont des combinaisons thérapeutiques à base d’artémisinine (ART), ou ACTs. Mais des parasites résistants à l’ART et à ses partenaires sont apparus progressivement en Asie du Sud Est (Cambodge) depuis quelques années pouvant entraîner des échecs thérapeutiques avec ces traitements. Des parasites multi-résistants, dont à l’ART, ont récemment été mis en évidence au Rwanda et en Ouganda, ce qui est inquiétant quant à leur propagation en Afrique. Face à cette situation, il est urgent d’identifier des molécules innovantes et efficaces avec des modes d’action différents en ciblant de nouvelles cibles thérapeutiques. Puis, sur du plus court terme, d’évaluer l’efficacité des infusions à base d’Artemisia déjà largement utilisées, notamment en Afrique.

Bénéfices attendus

Des résultats antérieurs ont permis de sélectionner des produits inhibiteurs d’une enzyme parasitaire appelée SUB1 qui a été décrite comme une nouvelle cible thérapeutique. Parmi eux, certains ont également une efficacité sur le parasite Plasmodium falciparum cultivé in vitro aux stades spécifiques auxquels SUB1 joue un rôle essentiel ce qui prouve leur capacité à traverser les barrières physiques que sont les membranes cellulaires et donc leur possibilité d’atteindre leur cible pour pouvoir l’inhiber efficacement. L’objectif est maintenant de poursuivre l’optimisation, en collaboration avec nos collègues chimistes, afin de sélectionner au maximum une dizaine de composés intéressants de part ces premières étapes de validation biochimiques et biologiques et donc de les tester en conditions réelles dans un organisme entier. Ce projet nous permettra d’évaluer l’activité anti-parasitaire des inhibiteurs de SUB1 in vivo en vue de les qualifier, ou pas, comme susceptibles d’entrer dans les phases ultérieures d’évaluation pré-cliniques. Différents extraits de plantes Artemisia annua et afra ont été testés sur des parasites sensibles et résistants aux combinaisons thérapeutiques à base d’artémisinine (ART) venant de patients du Cambodge. Pour une concentration en ART équivalente, ces extraits de plantes sont tout aussi efficaces que l’ART synthétique. Une adaptation du protocole afin de se rapprocher des conditions réelles d’une prise de traitement sur 3 jours et d’un équivalent par infusion sur 7 jours a permis de constater que ça améliore l’effet thérapeutique voire permet d’éliminer complètement les parasites même résistants après 7 expositions consécutives. Il semblerait possible d’améliorer la demi-vie initialement courte de l’ART via des inhibiteurs de la métabolisation de celle-ci ou par d’autres composés présents dans Artemisia. L’évaluation d’extraits d’Artemisia apportera des réponses précieuses quant à leur efficacité thérapeutique et prophylactique in vivo chez des parasites sensibles ou résistants à l’artémisinine. Ces données participeront, avec nos travaux réalisés sur la culture ex vivo de parasites P.falciparum résistants et sensibles à l’ART, à mieux caractériser l’activité anti-parasitaire des d’infusions à base d’Artemisia.

Procédures

L’infection des souris avec des globules rouges murins infectés par une injection intra-péritonéale ou intraveineuse dure une dizaine de secondes. Le suivi de la parasitémie se fait par prélèvements sanguins à la queue à partir du 2ème jour après l’infection et tous les jours jusqu’à J7 ou J8 puis tous les 2/3 jours jusqu’à maximum J30. Le geste ne nécessite pas d’échauffement préalable des animaux et ne nécessite que quelques secondes. L’administration des traitements se fait soit par injection intra-péritonéale à l’aide d’une seringue à insuline (30G) ou gavage intra-gastrique à l’aide de canules de gavage adaptées car flexibles et nécessite une dizaine de secondes. En fonction des procédures le traitement est administré en une seule fois ou répété jusqu’à 3 fois par jour pendant 7 jours au maximum. L’anesthésie se fait par injection intrapéritonéale d’un mélange de Xylazine / Kétanime à l’aide d’une seringue à insuline 30G et ne dure que quelques secondes. Une fois anesthésiées les souris infectées vont soit subir une exsanquination totale soit être utilisées pour infecter des moustiques via un repas sanguin. Ces 2 interventions nécessitent quelques minutes. Les manipulations de bioluminescence nécessiteront l’injection en intra-péritonéale d’une solution de D-Luciférine à chacune des souris qui sont alors remises en cage pour 5 minutes suite auxquelles elles sont anesthésiées par 5 minutes d’exposition à l’isoflurane puis maintenues endormies le temps de l’acquisition des images de bio-luminescence (10 à 15 minutes). Les souris sont ensuite replacées dans leur cage et surveillées jusqu’à leur réveil complet. Cette procédure aura lieu à 3 reprises à plusieurs heures d’intervalle.

Impact sur les animaux

Les souris seront infectées par le parasite P. berghei via une injection intra-péritonéale ou intra-veineuse ce qui occasionnera une gêne légère due à l’injection. Les souris seront maintenues en vie jusqu’à l’apparition des premiers effets indésirables de la maladie qui apparaissent graduellement : poils hérissés, mobilité lente ou prostration, état flasque de la queue, perte de plus de 10% du poids initial, équivalent au score 1 de la grille d’évaluation de la douleur, du stress et de l’inconfort du SBEA. .

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. Une fois infecté par P. berghei et même dans le cas où le traitement administré a été un succès, les animaux seront mis à mort en fin d’expérimentation et donc non réutilisés afin de ne pas apporter de biais expérimentaux car pour des raisons de reproductibilité, toutes nos expériences sont effectuées sur des animaux dont le poids est similaire et donc l’âge identique afin de standardiser la posologie des traitements administrés.

Remplacement

Le recours à l'expérimentation animale est justifié par la nécessité de tester des composés candidats médicaments (que se soient de nouveaux composés chimiques ou des extraits de plante) dans un organisme entier, première phase indispensable avant d’éventuels essais pré-cliniques, et notamment dans un premier temps chez les rongeurs, ayant à disposition le modèle P. berghei/souris. Ce modèle permettra d’illustrer la capacité des composés sélectionnés à atteindre leur(s) cible(s) et donc à franchir les différentes barrières physiologiques, mais aussi de tenir compte de la métabolisation des composés qui ne peut être abordée in vitro, et ainsi de mesurer leur efficacité in vivo. De plus, il n’existe pas de technique qui permet de réaliser l’ensemble du cycle de vie complexe du parasite in vitro : chez les espèces qui infectent les rongeurs, le cycle de multiplication de P. berghei dans les globules rouges ne peut pas être reproduit in vitro. Les parasites doivent donc être propagés dans le sang des animaux avec un suivi de la parasitémie pour nos expériences mais aussi afin d’éviter que soit atteinte la phase d’occurrence des complications. Il est à noter cependant que seuls les inhibiteurs de SUB1 et les extraits de plantes dûment testés in vitro sur la culture de P.falciparum et ayant montré une activité anti-parasitaire significative seront testés in vivo. Enfin, concernant la cytotoxicité : - La cytotoxicité des inhibiteurs de SUB1 sera au préalable évaluée sur différents types cellulaires in vitro ; - Les extraits d’Artemisia sont issus de pharmacopées traditionnelles et sont bus tous les jours par des millions de personnes depuis des siècles sans qu’aucune toxicité n’ait été observée.

Réduction

Une analyse statistique issue d’expériences réalisées par le groupe il y a plusieurs années et très similaires à celles que nous aurons besoin de réaliser dans le futur a permis d’établir qu’une taille d’échantillon de minimum 5 animaux par groupe permet de détecter les différences de parasitémies interprétables eu égard aux questions posées, ie effet anti-parasitaire observé significatif ou pas pour un tel groupe de souris infectées par P. berghei, comparativement aux contrôles positif et négatif et donc cohérent avec la problématique biologique. Nous utilisons le nombre minimal possible d’animaux pour nos expériences tout en gardant une marge de sécurité d’une ou 2 souris par groupe en cas de problèmes lors de l’expérimentation ou intrinsèque à l’animal. Nous estimons donc que des groupes expérimentaux de maximum 7 individus par condition testée permettent en toute circonstance une appréciation significative au sens statistique du terme. Notre expérience montre que ce nombre d'animaux génère des écart-types exploitables. Ceci permet aussi de réduire le nombre d'expériences à répliquer et par conséquent le nombre d'animaux utilisés. Puis la stratégie choisie est de tester une pré-sélection de composés chimiques et un nombre réduit d’extraits de plante selon des protocoles expérimentaux plus allégés et nécessitant donc moins d’animaux (groupe de 3 individus) pour ensuite ne sélectionner qu’un nombre réduit de 2 candidats "pre-leads" anti-SUB1 et 2 extraits d’Artemisia dont les effets thérapeutiques et prophylactiques seront caractérisés plus précisément. L’objectif de cette pré-sélection est donc de réduire le nombre de composés et extraits à caractériser de façon complète, étape nécessitant plus de conditions expérimentales et donc plus d’animaux. Le statut immunologique d’animaux naïfs, ie n’ayant jamais été infectés, versus d’autres ayant préalablement été infectés représenterait une variable expérimentale susceptible d’introduire un biais expérimental de nature à nuire à la reproductibilité des résultats d’une expérience à l’autre. En conséquence, une fois infectés par P. berghei, et même dans le cas où le traitement administré aura été un succès, ces animaux seront mis à mort en fin d’expérimentation et donc non réutilisés.

Raffinement

1) Les souris sont hébergées dans des animaleries agréées. La température et la photo-périodicité de ces animaleries sont contrôlées. L’accès aux animaleries est strictement contrôlé et les animaux sont manipulés par des animaliers qualifiés et par des expérimentateurs formés. Les cages, contenant au maximum 7 individus, sont changées de façon hebdomadaire et y sont ajoutées en plus du biberon de boisson et la nourriture, des enrichissements de bien-être tels que des cotons, etc… 2) Pour les souris auxquelles sont inoculées Plasmodium berghei, la souche ANKA utilisée est adaptée aux rongeurs de laboratoire. Les souris infectées sont suivies régulièrement et les parasitémies déterminées. Les animaux sont mis à mort avant que n’apparaissent des symptômes graves de la maladie, liés à des parasitémies importantes, à l’origine de dommages systémiques (prostration, poils hérissés, perte de poids). 3) Pour éviter l’inconfort, notamment lors des repas sanguins des moustiques puis lors de l’acquisition d’imagerie de bio-luminescence, et la souffrance de l’animal lors de l’exsanguination afin de récolter le sang parasité pour en faire des cryo-stabilats, les animaux sont anesthésiés avec un mélange de Xylazine/Kétamine administrés par voie intra-péritonéale.

Choix des espèces

L’espèce animale utilisée pour ce projet est la souris (souches Swiss, BALB/C, NMRI Swiss, C57BL/6). Les hôtes naturels des parasites P. berghei sont des espèces de rongeurs sauvages (Grammomys, Thamnomys) d’Afrique Centrale. Des isolats de ces parasites ont été transmis et adaptés aux souris et rats de laboratoire depuis de nombreuses années par plusieurs équipes. Il est reconnu dans la communauté scientifique que l’infection des rongeurs avec ces parasites est un modèle biologiquement pertinent pour étudier plusieurs aspects du paludisme chez l’homme. La plupart des concepts, en particulier lors de la recherche de molécules anti-palustres préventives et/ou thérapeutiques ainsi que dans les 1ères phases de la validation d’un médicament, issus des modèles rongeurs se sont révélés exacts chez l’homme. La preuve de l’intérêt d’une recherche rigoureuse chez le rongeur pour éclairer ou suggérer la recherche chez l’homme n’est plus à faire. Les inoculations de parasites aux souris Swiss pour l’obtention des stabilats seront réalisées sur des jeunes adultes femelles de 3-4 semaines car elles ne sont pas immunocompétentes ce qui favorise l’infection par le parasite. Les expériences de l’évaluation des effets prophylactique et thérapeutique in vivo seront réalisées respectivement sur des souris femelles adultes C57BL/6 âgées de 7-8 semaines et NMRI Swiss ou BALB/C de 6 semaines car nous souhaitons que le poids de départ de ces souris au début de l’expérience soit d’environ 20g, paramètre important pour l’administration des différents traitements testés.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 1968
Souffrances
▲ -
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▲ 1968
Devenir
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 1968

1 968 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque souris reçoit une injection de neurotoxine botulique qui provoque une paralysie motrice et une insuffisance respiratoire irréversibles, avant une mise à mort par dislocation cervicale. Le projet compare des méthodes de détection en s'appuyant sur le test de létalité DL50 chez la souris, présenté comme la méthode "de référence". Le porteur revendique un objectif de remplacement "à terme", tout en maintenant l'usage de la souris comme standard de sensibilité.

Objectifs

Dans son ensemble, ce projet a pour ambition de répondre aux trois questions scientifiques décrites ci-dessous et qui s’inscrivent plus largement dans le défi sociétal de diminuer ou proscrire le recours aux tests diagnostiques sur animaux : 1) Établir des recommandations sur la validité et les limites des principales méthodes de détection des neurotoxines botuliques (BoNT). Cette étude dans son ensemble apportera des éléments scientifiques factuels permettant de définir les méthodes les plus sensibles et les plus spécifiques vis-à-vis de matrices environnementales et cliniques et en fonction des principaux sérotypes et sous-types de BoNT isolés en clinique. 2) Harmoniser et valider des produits de référence et des méthodes partagées dans le plus grand nombre possible de laboratoires Européens. 3) Établir des recommandations sur les développements technologiques à poursuivre pour améliorer la sensibilité ou spécificité des méthodes de diagnostic des neurotoxines botuliques et en particulier pour les sous-types les plus rarement retrouvés en clinique.

Bénéfices attendus

Les résultats apportés par ce programme auront des retombées tant en santé humaine qu’en terme de réduction du nombre d’animaux utilisés pour le diagnostic du botulisme : Bénéfices à court terme : - Un progrès notable sera obtenu en Europe par l’évaluation comparative de différentes méthodes de détection des neurotoxines vis-à-vis des principaux sérotypes et sous-types de BoNT isolés en clinique. - Le test de létalité chez la souris servira de standard de sensibilité de détection de l’activité des neurotoxines botuliques dans différentes matrices. Bénéfices à long terme : - Ce projet est une étape nécessaire en vue de l’utilisation de méthodes de remplacement du test de létalité chez la souris pour le diagnostic des neurotoxines botuliques. Ce programme permettra une comparaison complète de cinq méthodes in vitro en s’appuyant sur des données comparatives de dose léthale 50 (quantité d'une matière, administrée en une seule fois, qui cause la mort de 50 % (la moitié) d'un groupe d'animaux d'essai) obtenues sur modèle souris. - L’amélioration des méthodes biochimiques de détection des neurotoxines botuliques contribuera à l’amélioration du diagnostic précoce du botulisme, point essentiel à la réussite du traitement par sérothérapie et des réponses à la menace biologique au niveau national et international. Ce projet permettra de réduire le risque biologique dans les sociétés civiles. - Ce projet va donc directement permettre l’implémentation de la Directive européenne 2010/63/EU pour la protection des animaux et la réduction drastique de leur utilisation.

Procédures

Les animaux sont soumis à une seule injection intrapéritonéale (geste validé 19A)

Impact sur les animaux

Les signes caractéristiques de paralysie due à l’activité des toxines botuliques sont une paralysie motrice et une insuffisance respiratoire avec discordance respiratoire se manifestant par un resserrement de la ceinture abdominale et un soulèvement de la cage thoracique non synchrone avec les mouvements des flancs. Des signes précurseurs peuvent être observés notamment l’attitude générale de l’animal et/ou sa fourrure moins lisse et soignée. Les signes peuvent apparaitre plus ou moins rapidement en fonction du sérotype et sous-type de toxine botulique. Une fois que les signes apparaissent, ils évoluent de façon irréversible sauf dans le cas de doses inférieures proche de la LD50 (léger creusement des flancs) pour lesquelles les souris peuvent survivre et récupérer. Il est donc essentiel de procéder à un suivi de l’évolution du processus d’intoxication chez l’animal jusqu’aux premiers signes de souffrance sur une durée de 4 jours (selon la directive Européenne de la pharmacopée 10.0 référence 01/2020:0085, https://pheur.edqm.eu/home). Nous avons mis en place une surveillance quotidienne des animaux injectés, pour que tout animal présentant les signes avancés caractéristiques de paralysie irréversible due à la toxine botulique (symptomatologie combinée de paralysie motrice, insuffisance respiratoire et resserrement majeur de la ceinture abdominale) soient mis à mort par dislocation cervicale pour éviter une souffrance prolongée.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés.

Remplacement

Les méthodes alternatives nouvellement développées pour la détection des neurotoxines botulique et leur sérotypage nécessitent pour un futur développement clinique une étape d’évaluation de leur sensibilité et spécificité par un groupe de laboratoires experts et ce vis-à-vis du test de létalité chez la souris qui est aujourd’hui la méthode standard de détection de l’activité des neurotoxines botuliques. A terme ce projet à pour ambition d’apporter des éléments rationnels pour progresser vers un remplacement des tests souris dans le diagnostique du botulisme et l’étude des toxines botuliques.

Réduction

La méthode de réduction est l’emploi du plus faible nombre de souris possible afin d’atteindre un coefficient de variation proche de 20% idéalement. Les conditions recommandées par les biostatisticien.ne.s ont conduit à : 1) l’utilisation de groupe de 2 ou 4 animaux et tests d’un minimum de dilutions encadrant les LD50. 2) bonnes pratiques de laboratoire et gestion des résultats pour permettre de limiter le nombre d’expériences nécessaires à l’obtention de résultats fiables tout en intégrant les recommandations de la pharmacopée Européenne 10.0 référence 01/2020:0085.

Raffinement

La surveillance des souris a été accrue afin de détecter le plus tôt possible les signes cliniques du botulisme. Nous cherchons à identifier des critères précoces notés sur la feuille d’observation qui nous permettront de prévoir l’apparition des symptômes de paralysie et donc mettre à mort l’animal. Des cotons « Dietgel » sont placés dans la cage dans le cas ou certaines souris auraient du mal à se déplacer. Si nous observons une déshydratation des souris nous leur injecterons 0.5 mL de sérum physiologique par voie sous cutanée.

Choix des espèces

Le test de référence de létalité sur souris est la seule méthode reconnue de référence dans la pharmacopée 10.0 référence 01/2020:0085 pour la détection et le dosage des toxines botuliques. Cette méthode doit être réalisée sur modèle souris afin d’obtenir la meilleure sensibilité de tous les sérotypes connus pour être pathogènes chez l’homme. Souris adultes swiss IOPS âgées de 4-7 semaines. La sensibilité des souris aux toxines botuliques dépend de leur âge et de leur poids. Le test de référence de létalité sur souris est la seule méthode reconnue de référence dans la pharmacopée pour la détection et le dosage des toxines botuliques, ainsi que pour la détermination d’anticorps neutralisants. Cette méthode doit être réalisée sur la souris à ce stade de développement afin d’obtenir la meilleure sensibilité.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 804
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 804
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 804

804 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une tumeur cérébrale leur est implantée, suivie d'une irradiation cérébrale fractionnée de 20 Gy, de gavages, d'injections et de prélèvements sanguins répétés, puis d'imageries sous anesthésie avant la mise à mort par perfusion intracardiaque. Le projet compare protonthérapie et rayons X combinés à l'immunothérapie, l'adaptation clinique restant annoncée au conditionnel. Le porteur affirme que ces expériences sont "absolument nécessaires" et qu'"on ne peut pas utiliser d'espèces moins évoluées que la souris".

Objectifs

La radiothérapie (RT) fait partie des traitements les plus utilisés chez les patients atteints de cancer. A l’heure actuelle, en France, 60% des patients diagnostiqués pour un cancer sont traités par RT. Pour les tumeurs cérébrales, tels que les gliomes, la RT fait partie du traitement standardisé. Nous avons précédement montré que l’irradiation aux RX pouvait modifier l’inflammation des tumeurs cérébrales, notamment en augmentant la proportion de macrophages pro-tumoraux. D’autres études ont montré l’impact de l’irradiation cérébrale sur la lymphopénie (diminution des lymphocytes sanguins). Contrairement à la RT conventionnelle qui utilise des photons de basse énergie (rayons X et γ), la protonthérapie utilise des particules chargées plus lourdes et de haute énergie. Parce qu’elle peut déposer de façon précise des doses d’irradiation dans le tissu, la protonthérapie peut être utilisée pour : i) limiter les risques de radiotoxicité en réduisant l’exposition du tissu sain, et ii) augmenter la dose déposée à la cible pour accroître la probabilité du contrôle tumoral tout en maintenant les doses pour le tissu sain environnant sous la limite du seuil de tolérance. Le premier objectif est d’appréhender si au-delà des avantages balistique/dosimétrique/radiobiologique, la protonthérapie pourrait présenter des avantages par rapport aux RX en termes d’inflammation anti-tumorale dans le cas d’une irradiation cérébrale. Le second objectif est de déterminer si la combinaison de la protonthérapie et de l’immunothérapie serait bénéfique pour le traitement des tumeurs cérébrales.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet permettront d’améliorer les connaissances scientifiques sur les effets de la protonthérapie sur l’inflammation. De plus, cela permettra de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques combinant la protonthérapie et l’immunothérapie (dont les tumeurs cérébrales sont très résistantes). Le projet scientifique global présente également une partie clinique dont le CPP a été accepté en décembre 2021. Les résultats du projet ci présent pourront ainsi être comparés aux données cliniques. Ainsi, l’ensemble de ces résultats pourra rapidement être adapté à la clinique dans le but d’améliorer la prise en charge thérapeutique des patients atteints de tumeurs cérébrales. Plus généralement, ce projet permettra d’appréhender en détail les relations entre la protonthérapie et les immunothérapies.

Procédures

Les animaux subiront plusieurs types d’interventions (irradiations, prélèvements sanguins, …). -Implantation de cellules tumorales : Les souris sont induites à l’anesthésie et vont subir cette procédure une seule fois qui dure environ 15min. - L'irradiation cérébrale est réalisée après anesthésie des animaux. Les animaux sont anesthésiés et lors de l’irradiation cérébrale par RX ou protons, une dose totale de 20Gy sera délivrée de manière fractionnée comme en clinique : 2.5Gy/séance avec deux séances par jour (espacées de 6h) sur 4 jours consécutifs. Les souris vont subir cette procédure une fois qui dure environ 5 min. - Prélèvements sanguins sous-mandibulaires seront réalisés sur souris vigiles. Les souris vont subir cette procédure 6 fois, une fois par semaine qui dure environ 20 sec. -Administration par gavage sera réalisée sur souris vigiles. Les souris vont subir cette procédure tous les jours pendant deux semaines qui dure 10 secondes. -L’administration par injection ip sera réalisée sur souris vigile. Les souris vont subir cette procédure tous les 2-3 jours pendant un mois maximum qui dure environ 10sec. - Imagerie par IRM/TEP, les animaux sont anesthésiés et vont subir des IRM qui dure environ 15 min et les souris vont subir des TEP Fludarabine qui dure environ 20 min. -Mise à mort par perfusion intracardiaque. Après une injection de buprénorphine 15 min avant la procédure, les animaux seront profondément anésthésiés et maintenus pendant la chirurgie.

Impact sur les animaux

-Li'rradiation par elle-même n’induit pas de douleurs, les points limites pendant la procédure d’irradiation vont correspondre à une diminution de la fréquence respiratoire en dessous de 30 respirations/min. - Les répétitions bijournalières et ce sur 4 jours consécutifs peuvent induire une perte de poids des animaux jusqu’à 10 jours après irradiation. Le poids de chaque animal sera mesuré avant, pendant et 15 jours après irradiation et si une perte de poids >10% est observée, la procédure sera arrêtée. Le prélèvement sanguin ou l’injection de traitements journalier et hebdomadaire en eux-même ne provoquent pas de douleurs, de perte de poids ou de comportement anormal. - Les séances d’imageries (TEP et IRM) en elles-même n’induisent pas de douleurs, les points limites vont correspondre à une diminution de la fréquence respiratoire en dessous de 30 respirations/min. Si tel est le cas, le pourcentage d’isoflurane sera légèrement diminué et si cette fréquence de réaugmente pas, la procédure sera arrêtée. Les animaux sont surveillés jusqu’à leur réveil et ensuite replacés dans leur cage et rentrés à l’animalerie tous les soirs. Ils sont ensuite surveillés quotidiennement. La procédure chirurgicale pour l’établissement du modèle de tumeur cérébrale peut induire des douleurs.

Devenir

En fin de protocole, les animaux seront mis à mort. Les organes seron ensuite prélevés pour réaliser à postériori des marquages immunohistologiques sur coupes de 20µm d'épaisseur. Les marquages permettront de suivre la quantité de macrophages et leur état d'activation ainsi que la quantité de cellules lymphocytaires et myéloides. Concernant la cytométrie en flux, elle nous permet de quantifier l'ensemble des cellules circulantes lymphoides (LT / LB / NK + les sous populations LT H; LT M; LT Reg ) et myéloides (Cellules dendritiques / monocytes / Myeloid derived Suppressor cells)

Remplacement

L’évolution du système immunitaire et ce en lien avec la circulation sanguine cérébrale après un traitement ainsi que la formation et l’évolution de l’inflammation tumorale ne peuvent pas être évaluées in vitro. Les expériences in vivo sont absolument nécessaires pour étudier l’impact d’un traitement et tester de nouvelles stratégies thérapeutiques. Pour tester de nouvelles stratégies thérapeutiques qui pourraient être transposées à la clinique, on ne peut pas utiliser d’espèces moins évoluées que la souris. La souris présente un système immunitaire similaire à l’homme et nous disposons d’un modèle in vivo de tumeur cérébrale bien maitrisé dans le laboratoire qui récapitule plusieurs caractéristiques retrouvées chez les patients.

Réduction

Afin d’assurer une puissance statistique suffisante pour les analyses de cytométrie en flux, il sera nécessaire d’utiliser 10 animaux par groupes et ceci en prenant en compte la variabilité inter-individuelle basée sur notre expérience antérieure et de nos expériences antérieures. Afin de réduire le nombre d’animaux au maximum, à chaque fin de protocole, les tissus (cerveaux, rates et ganglions lymphatiques) seront prélevés pour des études histologiques. Pour les analyses d’imagerie et d’histologie à court terme, basé sur notre expérience antérieure, 6 animaux par groupe sera suffisant. L’imagerie nous permet de réduire drastiquement le nombre d’animaux en évitant des euthanasies à tous temps. Des tests statistiques adéquats seront utilisés.

Raffinement

Si chute de la respiration pendant l'irradiation : Si tel est le cas, le pourcentage d’isoflurane sera légèrement diminué et si cette fréquence ne réaugmente pas, la procédure sera arrêtée. Les animaux sont surveillés tous les jours pendant toute la durée du protocole, week-end compris. Le poids des souris est suivi tous les 2-3 jours avant, pendant et deux semaines après l’irradiation. Si perte de poids dues aux protocoles d'irradiation: Les animaux sont surveillés jusqu’à leur réveil et ensuite replacés dans leur cage et rentrés à l’animalerie tous les soirs. Ils sont ensuite surveillés quotidiennement. Pour limiter cela, les souris disposeront de croquettes humidifiées dans le fond de la cage ainsi que du complément alimentaire (DietGel Recovery) Pour le modèle de tumeur cérébrale, la procédure chirurgicale est détaillée en 4.2. Après la chirurgie, les animaux sont surveillés tous les jours pendant le protocol, week-end compris. Les souris sont hébergées dans des cages avec 5 souris/cage dans un environnement enrichi (roues/cartons). L'état général des animaux est utilisé comme reflet de son bien-être et des points spécifiques comme le poids ou une respiration anormale sont utilisés comme point limite. Pour toutes les procédures le nécessitant, une anesthésie générale volatile et une analgésie locale et générale sont appliquées.

Choix des espèces

Les modèles tumoraux in vivo sont indispensables pour récapituler au mieux l’environnement inflammatoire des tumeurs qui se développent chez les patients. Nous utiliserons des souris immunocompétantes C57/Bl6 car ces souris présentent toutes les populations de cellules immunitaires et parce que le modèle de tumeur cérébral utilisé repose sur l’implantation de cellules de gliome GL261, cellules issues de souris femelles C57/Bl6, afin d’éviter toute inflammation abérante due au rejet de « greffe » par la souche de souris utilisée. De plus, pour cette espèce et pour les cellules étudiées, tous les outils de caractérisation en cytométrie en flux sont déjà validés dans la littérature et dans notre laboratoire. Animaux agés de 7 semaines. Ce stade correspond à de jeunes adultes et est parfaitement adapté en termes de physiologie aux pathologies ciblées. Cet âge leur confère également une résistance aux protocoles expériementaux utilisés.

  • Tests réglementaires
    • Contrôles de qualité
Souris : 1000
Cochons d'Inde : 1500
Lapins : 3000
Souffrances
▲ -
▲ 4000
▲ 1500
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 5500

3 000 lapins, 1 500 cobayes et 1 000 souris vont être utilisés sur cinq ans, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent des injections de vaccins puis un prélèvement sanguin terminal sous anesthésie, pour des tests d'activité et d'identité exigés par la Pharmacopée avant commercialisation de vaccins destinés aux animaux de rente. Le porteur présente ces espèces comme "alternatives" à l'espèce cible et justifie leur usage par la "nécessité" réglementaire. Il affirme que ces tests in vivo ne sont "pas remplaçables" sans "un changement de la réglementation de tous les pays".

Objectifs

Ce projet a pour objectif d’être en adéquation avec les exigences réglementaires de la Pharmacopée Européenne et des pays tiers destinataires pour la constitution du dossier d’AMM et pour la fabrication d’un lot commercial. Les tests ont pour but de garantir l’activité sérologique ou l'identité de vaccins ou de principes actifs destinés aux animaux de rente. Ils sont effectués sur espèces alternatives (lapins, souris, cobayes) pour limiter le recours à l'espèce cible (animaux de rente). Une équivalence entre les modèles animaux (espèce cible et espèce alternative) a été définie. Ceci permet d’utiliser les modèles rongeurs et d’éviter le recours aux espèces cibles afin de garantir une commercialisation de vaccins efficaces et sûrs.

Bénéfices attendus

Ces tests garantissent la sûreté, l’efficacité et la qualité du produit pour les animaux de rente. Ces tests permettent la libération d’un nombre important de doses de vaccins améliorant considérablement la qualité sanitaire des élevages et la sécurité alimentaire des consommateurs. Pour libérer le nombre nécessaire de doses de vaccins vétérinaires nous utiliserons, au maximum, 3000 lapins, 1500 cobayes et 1000 souris sur 5 ans. Le nombre utilisé varie d’année en année en fonction du nombre de lots de vaccins ou formules vaccinales à tester et des réglementations des différents pays destinataires. A titre d’exemple : - 1 lot de vaccin contrôlé sur 20 souris permet la vaccination de 70 000 bovins - 1 lot de vaccin contrôlé sur 5 à 7 cobayes permet la vaccination de 110 000 bovins ou 550 000 ovins/caprins ou 130 000 porcs - 1 lot de vaccin contrôlé sur 20 lapins permet la vaccination de 481 000 bovins ou 962 000 ovins/caprins - 1 lot de vaccin contrôlé sur 3 cobayes permet la vaccination de 525 000 bovins ou 1 300 000 ovins/caprins

Procédures

Quatre procédures sont prévues dans ce projet. Dans deux procédures tous les animaux (souris, lapins) seront soumis à deux types d’interventions : → Deux injections de vaccins par voie sous cutanée (30 secondes par animal) → Un prélèvement de sang terminal sous anesthésie (10 minutes par animal endormissement compris). Dans une troisième procédure tous les cobayes seront soumis à trois types d’interventions : → Un prélèvement de sang sous anesthésie (10 minutes par animal endormissement compris). → Deux injections de vaccins par voie sous cutanée (30 secondes par animal) → Un prélèvement de sang terminal sous anesthésie (10 minutes par animal endormissement compris). Enfin dans la dernière procédure les cobayes seront soumis à une seule injection par voie intra-dermique sous anesthésie (10 minutes par animal endormissement compris) et aucun prélèvement n’est réalisé.

Impact sur les animaux

Dans ce projet, les opérations conduites sur les animaux peuvent au plus générer un stress et une douleur légère à modérée de courte durée en fonction de l’occurrence des administrations et des examens individuels. Le personnel est compétent pour identifier les cas pour lesquels l'animal ne serait plus dans sa zone de confort.

Devenir

Les animaux ayant terminé une procédure ne peuvent pas intégrer une autre procédure comme exigé par leur statut d’animaux EOPS. Ainsi, en fin de procédure, ils seront mis à mort.

Remplacement

La nécessité d’utilisation des animaux provient de la réglementation en vigueur sur ces tests, en conformité avec la réglementation du pays destinataire. Elle permet de démontrer l’activité du vaccin ou de la formulation vaccinale. A ce jour, ces tests in vivo ne sont pas remplaçables par un modèle in vitro. La Pharmacopée Européenne et les réglementations des pays destinataires du produit demandent des tests sur animaux pour la mise sur le marché de lot commercial. Il n’est actuellement pas possible de les remplacer sans un changement de la réglementation de tous les pays.

Réduction

Le nombre, le statut et le sexe des animaux utilisés est décrit dans les réglementations des pays ou par la Pharmacopée. Le nombre d’animaux utilisés par lot est faible (compris entre 5 et 20 animaux maximum par lot). Les souris, cobayes et les lapins sont des espèces alternatives pour réduire le nombre de tests faits sur les animaux de l'espèce cible (animaux de rente).

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupe et soignés quotidiennement dans des conditions conformes à la réglementation et dans une ambiance propice au bien-être des animaux. Tous les animaux passent par une phase d’acclimatation à leur nouvel environnement d’au moins 3 jours pour les souris, d’au moins 14 jours pour les cobayes et d’au moins 21 jours pour les lapins avant le début du test. Les animaux ont accès à la nourriture et à l’eau à volonté et sont hébergés dans une ambiance musicale. Des enrichissements sont installés dans les hébergements (alimentaire et/ou objets de type huttes, tunnels, balles, hochets, plateforme de repos, repose pattes, palets de foin de Crau et lanières de nidification selon les espèces). Par ailleurs, ces procédures sont mises en œuvre depuis 2005 conformément à la version APAFIS précédente.

Choix des espèces

Les souris, les cobayes et les lapins sont des espèces alternatives pour réduire le nombre de tests faits sur les animaux de l'espèce cible (animaux de rente) En fonction des techniques utilisées, les lapins ont entre 3 et 6 mois d'âge, les cobayes pèsent entre 250g et 350g ou entre 350g et 450g et les souris entre 17 et 21 g ou âgées de 8 semaines le jour de l'injection (J0). Ce stade de développement correspond à celui requis pour répondre à la Pharmacopée Européenne et au dossier déposé aux autorités.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 80
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 80
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 80

80 souris juvéniles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Soumises à un régime pauvre en protéines qui restreint leur croissance, elles subissent une calorimétrie avec 72 heures d'isolement, un test de tolérance à l'insuline avec sept prélèvements sanguins à la queue, puis une laparotomie sous anesthésie pour prélèvement en veine porte avant la mise à mort. Le projet évalue les effets d'un probiotique dans un contexte de malnutrition, cibles thérapeutiques annoncées au conditionnel et à long terme. Le remplacement tient en une phrase, le porteur affirmant que la réponse "intégrée" de l'organisme "nécessite une étude chez l'animal".

Objectifs

La malnutrition infantile est un problème majeur dans les pays en développement, touchant environ 150 millions d'enfants dans le monde. Des études ont montré que le microbiote des individus mal nourris était sévèrement impacté. De plus, une intervention probiotique (micro-organisme vivant qui, lorsqu’il est ingéré en quantité suffisante, exerce des effets positifs sur la santé, au-delà des effets nutritionnels traditionnels) permet de compenser partiellement le retard de croissance observé dans le contexte de malnutrition chez un modèle préclinique de rongeur. En plus des retards de croissance classiquement décrits, un déficit en protéines pendant l'enfance entraîne des perturbations métaboliques qui persistent à l'âge adulte. Cependant, les altérations exactes se produisant en contexte de malnutrition protéique juvénile, ainsi que les éventuels bénéfices d’une intervention probiotique sont encore mal connus. De précédentes études portant sur les hormones de l'intestin ont permis d’identifier une population de cellules productrices d'hormones impactée par la malnutrition protéique juvénile. Dans ces conditions, une diminution du nombre de cellules produisant du Glucagon-Like Peptide 1 (GLP-1), une hormone contrôlant la sécrétion d’insuline par le pancréas et donc le métabolisme énergétique, a été observée. De plus, les fonctions du GLP-1 étaient également impactées. Il est donc intéressant d'explorer de façon détailléé le métabolisme énergétique dans ces conditions. En utilisant un modèle murin de malnutrition protéique juvénile, permettant une approche de physiologie intégrée, l'objectif de ce projet est de caractériser finement les altérations métaboliques induites par une carence protéique ainsi que le potentiels effets bénéfiques d'une bactérie probiotique.

Bénéfices attendus

Les altérations métaboliques induites pas la malnutrition protéique dans un contexte juvénile sont encore mal connues. Ce projet permettra d’identifier les modifications précises du métabolisme qui surviennent en condition de malnutrition et d’évaluer les potentiels effets positifs d’un traitement avec une bactérie probiotique (micro-organisme vivant qui, lorsqu’il est ingéré en quantité suffisante, exerce des effets bénéfiques pour la santé au-delà des effets nutritionnels classiques). De futures cibles thérapeutiques permettant d’optimiser à long terme la prise en charge des enfants soufrant de malnutrition protéique chronique au travers d’un traitement nutritionnel et probiotique adapté pourront ainsi être identifiées.

Procédures

Les animaux seront soumis à un régime nutritionnel faible en protéine (qui entraîne un retard de croissance modélisant la malnutrition protéique juvénile) ou à un régime contrôle pendant la durée de la procédure, ainsi qu’à un traitement avec une bactérie probiotique ou un placebo dans le creux de la joue 5 jours sur 7. Les animaux seront soumis une fois à une mesure de composition corporelle par Résonance Magnétique Nucléaire. La mesure s’effectue sous contention et dure quelques minutes. Les animaux seront soumis à une expérience de calorimétrie indirecte impliquant un isolement des animaux pendant 72h. Un test de tolérance à l’insuline sera réalisé sur les animaux vigiles (injection intra-péritonéale) et 7 prélèvements sanguins (2-3 μL) seront réalisés au bout de la queue afin de mesurer la glycémie au cours du temps. Enfin, un prélèvement de sang dans la veine porte sera réalisé 15 minutes après un gavage au glucose. Pour cela, après une injection de buprénorphine, les animaux seront anesthésiés avec de la kétamine et de la lidocaïne et une laparotomie sera réalisée. L’ensemble des interventions seront réalisées sur 80 animaux appartenant à 4 groupes expérimentaux (10 mâles et 10 femelles par groupe).

Impact sur les animaux

Cette procédure devrait entraîner des nuisances modérées sur les animaux. Le régime pauvre en protéine utilisé dans le cadre de cette procédure a déjà été utilisé et il n’engendre pas de sensation de faim, ni d’aggressivité chez les animaux juvéniles. Ce régime vise à modéliser le retard de croissance induit par la malnutrition protéique chronique, il entraîne donc une plus faible croissance en taille et en poids par rapport au régime contrôle pendant la durée de la procédure. Aucune modification de l’activité, ni de stress anormal n’a cependant été détecté chez les animaux nourris avec le régime pauvre en protéine. Pour limiter les effets délétères du régime pauvre en protéine sur les animaux, leur poid et leur taille seront mesurés chaque semaine et les animaux seront mis à mort si un des points limites est atteint. Leur comportement sera également surveillé de manière régulière. Les expériences de Résonnance Magnétique Nucléaire (RMN) et de calorimétrie indirecte peuvent induire un stress chez les animaux en raison du bruit environnant et de l’isolement. La mesure de RMN s'effectue sous contention dans un tube adapté et dure 2 minutes maximum. Pour limiter ce stress, les expériences de calorimétrie indriecte sont réduites en temps au minimum permettant d’obtenir des résultats exploitables. De plus, une période d’acclimatation est prévue avant l’expérience pour limiter le stress lors de l’expérience et l’enrichissement sera accru dans les cages suite à la période d’isolement pour limiter le stress post-expérience. Le test de tolérance à l’insuline implique une injection intrapéritonéale et des prélèvements sanguins au bout de la queue pouvant induire une douleur et un stress. L’injection intrapéritonéale peut entraîner un gonflement ou un œdème, dont l’apparition sera surveillée quotidiennement après la procédure. La cicatrisation du bout de la queue sera également surveillée.

Devenir

L'ensemble de animaux mis en procédure seront mis à mort après le prélèvement en veine porte en vue du prélèvement des organes d'intérêt. Les mères, qui n'auront pas subi de procédure expérimentale, seront réformées dans l'animalerie.

Remplacement

Cette étude implique une réponse intégrée de l'organisme à l'ingestion de divers régimes alimentaires, ce qui nécessite une étude chez l’animal.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au maximum pour permettre une analyse statistique pertinente des résultats obtenus, tout en contournant le problème de la variabilité inter-individuelle des paramètres étudiés. Le nombre de 10 animaux par groupe a été évalué en prenant en compte la puissance du test statistique souhaité, la différence de moyenne attendue entre les groupes ainsi l’écart-type attendu des données au vu de nos résultats précédents. Le test statistique réalisé sera une analyse de variance à trois voies. Dans une optique de réduction, nous allons prélever en fin de procédure l’ensemble des organes qui pourraient nous intéresser (muscle, tissu adipeux par exemple) mais sur lesquels nous n’avons pas prévu de travailler pour le moment et les conserver au congélateur pour d’éventuelles analyses ultérieures. Notre protocole expérimental utilisera des souris issues d’une reproduction chez un fournisseur agrée. Le choix d’utiliser des souris issues d’un fournisseur nous permettra de mieux contrôler certains paramètres liés à l’âge et à la croissance juvénile afin d’assurer une analyse pertinente et un résultat statistiquement significatif.

Raffinement

Afin de limiter les nuisances sur le bien-être des animaux au cours de cette procédure expérimentale, les animaux seront surveillés de manière quotidienne. La croissance en taille et en poids sera mesurée individuellement chaque semaine afin d’identifier tout signe de souffrance que les animaux pourraient développer en cours d’expérimentation. Les animaux seront identifiés par tatouage (au début de la procédure, sous anesthésie légère à l'isoflurane 3%) afin de permettre un suivi individuel de ces paramètres. La prise alimentaire sera également mesurée pour vérifier que les animaux s’alimentent correctement, et la nourriture sera mise directement dans la litière au début de la procédure expérimentale afin de faciliter l’accès aux souriceaux qui viendront d’être sevrés. Les animaux seront ensuite progressivement habitués à la nourriture en mangeoire en vue de la procédure de calorimétrie indirecte. Afin de limiter le stress lié au transport, une période d’acclimatation est prévue après le transport et avant le début des procédures expérimentales. Pour la procédure de calorimétrie indirecte, pendant laquelle les souris seront isolées pour une période de 72h, les animaux conserveront une partie de leur litière afin de limiter le stress. Lors du test de tolérance à l'insuline, l'état général des animaux sera surveillé et l'expérience sera stoppée s'il vient à se dégrader. De plus, si la glycémie des animaux descend sous un certain seuil au-delà duquel ils risquent une hypoglycémie, ils recevront une injection intrapéritonéale de glucose. A la suite du test de tolérance à l’insuline, l’apparition d’un oedème ou d’un gonflement au point d’injection intrapéritonéale ainsi que la bonne cicatrisation du bout de la queue suite aux prélèvements sanguins seront surveillés quotidiennement et pourront donner lieu à l’application locale d’antispetiques le cas échéant. Des points limites suffisament prédictifs pour pallier à tout stress et toute souffrance animale seront établis. L’atteinte des points limites entraînerait alors la mise à mort des individus concernés. Le protocole du régime expérimental et l’administration de probiotique, ainsi que le prélèvement en veine porte avant mise à mort ont déjà été employés au laboratoire et ne devraient pas apporter de souffrance animale.

Choix des espèces

La souris, qui est un animal omnivore, est un modèle classique en nutrition humaine. En raison de la connaissance de son microbiote, et des modèles disponibles, il s'agit d'un modèle préclinique de choix afin de comparer l'effet d'un probiotique dans un contexte malnutrition. Les animaux seront suivis à partir du 21ème jour post-natal (âge du sevrage et de l'identification par tatouage de la patte), et pendant les 35 jours de traitement post-sevrage (traitement commencé à jour 21 (P21) en fonction du poids du juvénile (poids non inférieur à 8g) jusqu’à jour 56 (P56). Ce stade est choisi car l'objectif du projet est de connaître les effets d'une malnutrition juvénile sur le métabolisme.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 360
Souffrances
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360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent des chirurgies stéréotaxiques cérébrales, la pose de pompes osmotiques, des régimes hyperlipidiques provoquant obésité et résistance à l'insuline, et des tests métaboliques répétés avec prélèvements sanguins sur animaux vigiles. Le projet vise à comprendre le rôle des céramides dans le diabète de type 2, retombées thérapeutiques renvoyées au conditionnel et au long terme. Sur le remplacement, le porteur affirme qu'il est "très difficile" de reproduire ces interactions entre organes in vitro et conclut que le modèle animal reste "nécessaire".

Objectifs

Ce projet s’inscrit dans le cadre de la recherche sur le diabète, pathologie définie par une élévation anormale du taux de glucose dans le sang, et qui touche plus de 300 millions de personnes dans le monde. Le diabète de type 2 concerne plus de 90% des patients diabétiques et se caractérise par une résistance des tissus cibles à l'insuline, hormone clef dans la régulation de la glycémie, associée à un défaut de sécrétion de cette hormone par les cellules beta du pancréas. Il est maintenant bien établi qu'un régime riche en graisses peut induire la survenue d'un diabète de type 2, via un phénomène appelé la lipotoxicité. Ce dernier est défini par une accumulation délétère de lipides dans différents tissus. Parmi les différents lipides, les céramides apparaissent comme particulièrement délétères. Ainsi, il a été décrit qu'un excès de céramides perturbe la voie de signalisation insuline dans les tissus cibles de cette hormone. Les céramides peuvent également être à l'origine de l'inflammation des cellules B pancréatique, conduisant à une diminution de la sécrétion à l'insuline. Tous les mécanismes d'actions des céramides (qui diffère selon les types de tissus) ne sont cependant pas élucidés et davantage d'études doivent être menées afin d'évaluer la pertinence de l'inhibition de la synthèse des céramides comme cible thérapeutique dans le traitement du diabète. L'objectif de ce projet est donc de mieux comprendre, par des études in vivo, le rôle du métabolisme des céramides sur l'homéostasie glucidique et l'inflammation dans différents tissus cibles de l'insuline (foie et cerveau) ou dans les cellules beta chez la souris. Dans ce projet, nous allons particulièrement cibler la sérine palmitoyltransférase 2 (SPT2), une sous-unité de la SPT, enzyme clef de la voie de synthèse des céramides.

Bénéfices attendus

Ce projet devrait permettre de mieux comprendre l'implication du métabolisme des céramides dans l'homéostasie glucidique, dans différents types cellulaires. Ces études permettront également d'élucider les mécanismes d'actions des céramides dans production hépatique de glucose, l'insulino-résistance ou dans la sécrétion de l'insuline. Ce projet vise aussi à comprendre l'implication des céramides dans l'inflammation et la mort des cellules beta. Enfin, une approche utilisant un inhibiteur d'une enzyme qui produit des céramides, la sphingomyélinase neutre 2, nous aidera à investiguer les mécanismes de régulation de la synthèse des céramides dans les cellules du foie. Les résultats attendus pourraient ouvrir de nouvelles perspectives pour la prévention et le traitement du diabète de type 2, à plus long terme.

Procédures

Prélèvements sur animaux vigiles : 312 souris; chirurgie stéréotaxique pour injection de la protéine Tat-Cre : 72 souris; chirurgie stéréotaxique pour injection de la protéine Tat-Cre + pose d'une canule et pompe Alzet pour perfusion icv de résistine : 96 souris. Détail par procédures : -Proc 1 : injection intrapéritonéale quotidienne pendant 15j puis réalisation de trois tests fin d 'évaluer l'homéostasie glucidique. Ces tests consistent à un suivi de la glycémie (prélèvements sur animaux vigiles) après soit une administration orale de glucose, soit une injection intrapéritonéale de pyruvate ou de glycérol, ces différents tests seront réalisés avec au minimum deux jours d'intervalles. - Procédure 2 : régime hyperlipidique puis tests de mesure de l'homéostasie glucidique espacés de 2 jours minimum avec prélèvements sur animaux vigiles, identiques à ceux de la procédure 1. - procédure 3 : injections stéréotaxiques et insertion d'une pompe osmotique, puis réalisation de tests espacés de 2 jours avec prélèvements sur animaux vigiles (idem procédure 1). - procédure 4 : injections stéréotaxiques et insertion d'une pompe osmotique, puis réalisation d'enregistrements nerveux sur animal anesthésié. - ¨Procédure 5 : injections stéréotaxiques, régime hyperlipidiques puis réalisation de tests espacés de 2 jours minimum avec prélèvements sur animaux vigiles (idem Procédure 1).

Impact sur les animaux

Les animaux seront soumis à des régimes provoquant l'obésité et/ou des désordres métaboliques de type réistance à l'insuline. Le protocole sera arrêté si les animaux présentent différents signes de souffrance (infections suite aux chirurgies,œdème, absence de mobilité dans la cage, poils ébouriffés, mauvaise prise alimentaire, perte de poids). Ces paramètres seront évalués par le chercheur chaque jour dans la semaine suivant la mise sous régime, injections, tests métaboliques ou chirurgies.

Devenir

A l'issue des procédures les animaux seront mis à mort afin de collecter des tissus et du plasma en vue de mesures biochimiques.

Remplacement

Le contrôle du métabolisme fait intervenir de nombreux organes (foie, intestin, cerveau, muscles, tissus adipeux) qui communiquent entre eux en permanence pour informer l'organisme des besoins énergétiques et contrôles les flux d'énergie en fonction des besoins. Il est très difficile de mimer in vitro toutes ces interactions et c'est pour cela que l'utilisation des modèles animaux est encore nécessaire. Cependant, nous avons entamé une réflexion sur le développement d'approches in vitro du type organ on chips qui permettent de mimer quelques interactions entre organe. Certains des travaux réalisés in vitro auront pour but de remplacer, au moins en partie, les approches in vivo

Réduction

Pour réduire le nombre d'animaux, nous avons effectué un travail en amont qui nous a permis d'identifier un gène cible particulièrement intéressant (SPT2). L'inhibition de son expression dans différents tissus a déjà montré des résultats très prometteurs. Le nombre d'animaux utilisé a été calculé pour que les tests statistiques puissent être fiable et robuste, évitant ainsi de réitérer les expériences, tout en utilisant le nombre d'animaux le plus faible possible.

Raffinement

Les animaux seront maintenus dans des milieux enrichis ce qui permettra d'améliorer leur bien-être. Ils seront également observés quotidiennement et un suivi du poids et de la prise alimentaire seront réalisés 2 fois par semaine. Cela nous permettra d'identifier rapidement les animaux en souffrance.

Choix des espèces

Les modèles précliniques de rats et de souris sont des outils complémentaires et essentiels, partageant avec l’humain de fortes homologies dans les régulations physiologiques, en particulier le contrôle de l’homéostasie glucidique. De plus, la souris est un modèle de choix pour les études génétiques car de nombreuses lignées de souris transgéniques sont disponibles. Ces souris seront utilisées à l'âge adulte, à partir de deux mois. Dans le cadre de l'utilisation du régime cétogène, une partie des souris seront mises sous régime cétogène dès le sevrage pour qu'elles n'aient pas accès à une alimentation riche en glucide.

  • Enseignement supérieur
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 150
Souffrances
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150 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection intrapéritonéale de thioglycolate qui provoque une inflammation du péritoine, puis sont tuées quatre jours plus tard pour un lavage péritonéal et un prélèvement d'organes. L'objectif relève de l'enseignement, fournir des cellules immunitaires à des travaux pratiques d'étudiants. Le porteur invoque la "stricte nécessité" réglementaire et affirme que ces objectifs ne peuvent être atteints sans recours à un "animal modèle de l'Homme".

Objectifs

Le projet s’inscrit dans une démarche pédagogique visant à former des étudiants sur les approches en biologie. Ce projet a pour but de récolter des cellules immunitaires pour mettre en culture primaire. Donc pour améliorer la production il est indispensable d'augmenter le nombre de cellules immunitaires prélevables par animal suite à une injection intrapéritonéale d'un activateur de la production de cellules immunitaires. Les cellules prélevées permettront de réaliser des cultures primaires afin de montrer aux étudiants les différentes approches de biologie cellulaire réalisables pour étudier les réponses immunitaires. Il n'existe à ce jour pas de bon modèle de cellules issues de lignées pour étudier les réponses immunitaires sans avoir recours aux prélèvements chez les animaux. Le but de ces travaux pratiques est également de le démontrer en comparant les réponses immunitaires obtenues sur lignées et sur les cellules issues des animaux.

Bénéfices attendus

Le bénéfice premier de cette expérimentation est de de former les étudiants en leurs présentant des techniques qui permettent de limiter le nombre d'animaux mais également que les lignées cellulaires peuvent ne pas suffire pour étudier certains domaines de la biologie Cette technique d'induction nous permettra d 'utiliser moins de souris et d'avoir suffisement de cellules circulantes de la réponse immunitaire (macrophages) pour mettre à la disposition des travaux pratiques. En effet, les prélèvements sanguins chez la souris ne permettent pas d'obtenir suffisamment de cellules pour réaliser des expériences ex vivo sur cellules isolées, et surtout, les cellules visées ne sont pas des cellules circulantes (macrophages). Selon les données de la littérature et nos observations depuis que nous utilisons ce protocole pour les travaux pratiques l'injection intrapéritonéale de milieu thioglycolate à 3% stérile permet d'augmenter le rendement des cellules collectées.

Procédures

les souris seront soumiess à une seule injection (une minute environ) et euthanasiées 4 jours plus tard.

Impact sur les animaux

La procédure a été classée en "modérée" car l'injection de milieu au thioglycolate vise à induire un recrutement de macrophages en provoquant une inflammation péritonéale modérée, qui est cependant à différencier d’une péritonite aigüe en raison de l’absence d'agent infectieux et d’un profil d'activation des cellules recrutées différent (selon les données de la littérature).Les effets indésirables potentiels décrits dans la littérature sont les suivants: léthargie, perte de poids, perforation intestin ou vessie, péritonite, dommages aux organes internes. Ces 3 derniers points étant dus à une mauvaise injection , l'injection ne se fera que par un manipulateur chevronné et expert dans ce geste.

Devenir

Les animaux seront tous euthanasiés afin de réaliser un lavage intrapéritonéal pour collecter les cellules recrutées suite à l'injection et prélever les organes nécessaires aux expériences réalisées en TP sur 2 jours.

Remplacement

En conformité avec l’article R214-104 du code rural et de la pêche maritime, « les procédures expérimentales ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information ». Le projet s’inscrit en effet dans le cadre d'activités d'enseignement visant à démontrer l'intérêt des études pré-cliniques dans un contexte de prévention de pathologies humaines et nécessite pour cela, l'utilisation de cellules immunitaires non isolables sans technique invasive. Les objectifs du projet ne peuvent donc être atteints sans recours à un animal modèle de l’Homme, en particulier pour des analyses sur des organes et cellules cibles.

Réduction

L'injection intrapéritonéale de milieu thioglycolate permet d'augmenter la quantité de cellules d'intérêt collectées et ainsi de réduire le nombre de souris utlisées. La procédure expérimentale est conçue pour être favorable sur le plan statistique en mettant en commun les suspensions cellulaires de cellules intrapéritonéales obtenues par séance de TP, ce qui permet de réaliser des triplicats avec un même nombre de cellules à partir d'un nombre limité d'animaux (6 par séance de TP soit 1 animal par étudiant pour l'intérêt pédagogique de la procédure).

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des conditions favorables à leur bien être en cage collective répondant aux normes en vigueur ( 6 animaux par cage ) . L'enrichissement sera réalisé avec des cachettes en plexiglass rouges (nid et tunnel) et des bâtons en cellulose à ronger.

Choix des espèces

La souris est un modèle universellement reconnu en immunologie. De nombreux outils et réactifs permettant d'étudier les réponses immunitaires spécifiques et fonctionnelles ainsi que pour caractériser les cellules sont disponibles pour la souris. Nous avons une bonne connaissance pratique de ces animaux et particulièrement de la souche de souris utilisée (C57/BL6) compte-tenu de leur utilisation fréquente au laboratoire pour nos études nutritionnelles. Age jeune adulte : 6 semaines (5 semaines à reception). Fenêtre d’âge de référence utilisée dans la plupart des études où la réalisation d'isolement de cellules immunitaires est effectuée.

  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 128
Souffrances
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128 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un régime gras et sucré pendant 28 semaines induisant obésité et maladie du foie, une injection d'un virus AAV dans la veine de la queue, des prélèvements sanguins à la joue et à la veine porte, avant mise à mort par dislocation cervicale. Le projet étudie le rôle d'une protéine hépatique dans la stéato-hépatite non alcoolique, avec des stratégies thérapeutiques annoncées pour l'humain. Le porteur affirme que l'étude de l'axe intestin-foie nécessite un "organisme entier" et des souris génétiquement modifiées.

Objectifs

Le syndrome métabolique touche actuellement 18% des habitants en France. Au niveau du foie, les complications de ce syndrome se caractérisent par une accumulation de graisses dans l'organe, puis peuvent évoluer vers des stades plus avancés d'inflammation, de fibrose et de dysfonction du foie. Ces maladies représentent maintenant la deuxième cause de transplantation de foie et il n'existe pas de traitement de référence contre ces maladies. Dans ce projet, nous souhaitons approfondir les connaissances sur le rôle d'une protéine (le récepteur nucléaire CAR (Constitutive Androstane Receptor)) dans le développement de ces maladies chroniques du foie. Ce recepteur est impliqué dans le maintien des fonctions de détoxification et de métabolisme lipidique du foie et des études préliminaires montrent que son expression est très diminuée dans les maladies métaboliques du foie. Cependant, son rôle dans l'avancée de la maladie est inconnu. Ainsi pour cette étude nous utiliserons des souris dont le gène CAR a été supprimé et nous les nourrirons avec un régime induisant une obésité et une maladie hépatique mimant celle observée chez l'Homme. Nous étudierons le rôle de la protéine CAR dans le dialogue entre l’intestin et le foie lors de ce régime. Les institutions internationales recommandent de prendre en compte l’effet du sexe dans le métabolisme énergétique puisqu’il existe chez l’Homme une grande différence entre les hommes et les femmes. Nous étudierons donc le rôle de CAR dans les 2 sexes.

Bénéfices attendus

Avec ce projet nous souhaitons approfondir les connaissances sur le rôle hépatique de CAR dans le développement des maladies chroniques métaboliques du foie, pour pouvoir par la suite proposer des stratégies thérapeutiques chez l'Homme. En effet, il n'existe à ce jour aucun traitement de référence pour les patients atteints de ces maladies, qui représentent actuellement la 2e cause de transplantation de foie dans le monde. Ainsi, nos études permettront de mieux cibler les médicaments nécessaires à chaque sous-catégorie de patients, notamment en fonction de leur sexe.

Procédures

Après les 2 semaines d'acclimatation, les animaux seront placés sous régime (WD). Dans la même semaine, nous injecterons un volume 100 microlitres de solution contenant les AAV à chaque animal au niveau de la veine de la queue. L'AAV est un virus qui va véhiculer une séquence d'ADN qui code pour une protéine d'intérêt et qui permet de restaurer l'expression de cette protéine d'intérêt dans un organe cible chez des individus où la protéine a été supprimée par génie génétique dans tout l'organisme. Après 14 semaines de régime, nous exposerons aussi les animaux à 1 prélèvement de sang à la joue (représentant moins de 5% de leur volume de sang total), le geste durera moins de 1 minute par animal. Après les 28 semaines de régime nous procèderons à 1 prélèvement de sang à la veine porte et la veine cave sous analgésie et anesthésie générale. Ainsi, les animaux transgéniques seront exposés à un régime riche en graisse pendant 28 semaines.

Impact sur les animaux

Le régime WD, qui est un régime enrichi en graisse, en sucre et en cholestérol, mime le régime consommé par les populations occidentales dans lesquelles l'incidence de l'obésité atteint 30% de la population, ce régime induit donc une obésité chez les animaux, ainsi que les perturbations métaboliques généralement associées à l'obésité: intolérance au glucose (diabète), accumulation de triglycérides dans le foie, augmentation de la perméabilité intestinale, sans souffrance visible des animaux, ni changement drastique de leur comportement. L'AAV quant à lui est un virus qui va véhiculer une séquence d'ADN qui code pour une protéine d'intérêt et qui permet de restaurer l'expression de cette protéine d'intérêt dans un organe cible chez des individus où la protéine a été supprimée par génie génétique dans tout l'organisme. L'injection de l'AAV au niveau de la veine de la queue demandera une contention de l’animal qui peut entraîner un stress. Enfin, le prélèvement sanguin à la joue demandera une contention et peut entrainer un épanchement au niveau de la joue.

Devenir

A l'issu de la procédure tous les animaux seront euthanasiés par dislocation cervicale.

Remplacement

L’utilisation d’animaux de laboratoire est nécessaire car le projet implique le dialogue entre organes, en particulier entre le foie et l'intestin. Pour étudier l'interaction entre l'alimentation et le microbiote intestinal, ainsi que les voies moléculaires impliquées dans l'axe intestin-foie, l'utilisation de souris de laboratoire est appropriée avec la possibilité d'utiliser des animaux génétiquement modifiés. L'étude spécifique de l'axe intestin-foie justifie l'utilisation d'expériences in vivo car l'étude in vitro de lignées cellulaires clonales ne permet pas d'examiner les interactions complexes entre les différents compartiments et organes qui composent l'axe intestin-foie intact.

Réduction

Nous avons soigneusement conçu les expériences pour à la fois répondre à nos questions scientifiques et respecter la nécessité de réduire le nombre d'animaux dans la recherche scientifique. Nous utiliserons le plus petit nombre possible d'animaux requis pour cibler nos objectifs en fournissant des résultats statistiquement significatifs. Un nombre suffisant de souris sera utilisé dans toutes les expériences afin d'observer des effets biologiquement pertinents et statistiquement significatifs. Le nombre d'animaux a été déterminé par un calcul de puissance et basé sur les résultats antérieurs d'études similaires.

Raffinement

Le milieu d’élevage des souris est enrichi d’un abri en inox permettant aux souris de s'isoler de leurs congénères si besoin. Pour limiter le stress, les animaux sont manipulés régulièrement et habitués à la contention. Nous procèderons également à une surveillance accrue des souris (toutes les heures le premier jour puis 2 fois par jours pendant 1 semaine) après le prélèvement de sang à la joue et après l'injection au niveau de la queue. Concernant la gestion de la douleur nous appliquerons un analgésique local la queue avant l'injection au niveau de la veine de la queue. Pour le prélèvement à la veine porte et à la veine cave on réalise une pré-médication par voie intra-péritonéale afin d’induire l’analgésie des animaux. Ensuite après 2 minutes, l'anesthésie débute dans une cage à induction volatile. Le contrôle de l’efficacité de l’anesthésie est fait par vérification du réflexe de retrait à la patte. Pour l'évaluation de la souffrance, de la détresse et de l'inconfort des animaux, des points limites gradés seront mis en place basés sur l'évaluation de cinq aspects de l'état de l’animal: variation du poids de l'animal; apparence physique externe; signes cliniques mesurables; changement dans les comportements non provoqués; et, réponses comportementales aux stimuli externes. Pour chaque catégorie, un système d'évaluation avec indices de 0 (normal ou léger) à 3 (changements importants par rapport à la normale) est proposé. L'indice cumulatif obtenu en ajoutant les valeurs de chacune des catégories indique supérieur ou égal à 3, le critère d’arrêt sera atteint et l’animal sera retiré de l’expérimentation.

Choix des espèces

Nous souhaitons étudier le rôle du récepteur CAR dans la stéato-hépatite non alcoolique, pathologie qui met en jeu le dialogue entre plusieurs organes (tissus adipeux, intestin et foie notamment) ainsi il est impossible d'étudier cette pathologie via l'utilisation de modèles cellulaires. C'est la raison pour laquelle nos études nécessitent un organisme entier. De plus, afin d’étudier spécifiquement le rôle de la protéine CAR dans cette pathologie systémique, la souris est actuellement le meilleur modèle expérimental car il existe des modèles transgéniques dans lesquels cette protéine a été supprimée au niveau de tout l’organisme (modèle knock-out KO). Enfin, nous utilisons uniquement des souris adultes car il est nécessaire que la fonction hepatique ait pleinement atteint sa maturité physiologique (souris âgées de 7 semaines minimum)

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 600
Souffrances
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Devenir
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600 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles subissent une chirurgie intracrânienne pour recevoir une greffe de cellules souches de glioblastome issues de patients, dont deux enfants, jusqu'à dix prélèvements sanguins et jusqu'à cent injections intrapéritonéales, la tumeur cérébrale étant surveillée par imagerie. Le projet cherche la dose minimale efficace d'un candidat médicament contre ce cancer, bénéfice formulé comme une progression. Le porteur indique que les souris sont mises à mort avant que la tumeur ne provoque des symptômes.

Objectifs

Nous développons une molécule innovante qui présente la propriété de contraindre les cellules cancéreuses de glioblastome (CSG) les plus agressives et résistantes aux chimiothérapies, à perdre leur agressivité et devenir sensibles aux traitements. Ce candidat-médicament bloque le développement de la tumeur qui se forme lorsqu'on implante des cellules souches de gliome isolés de patient chez la souris immunodéprimée et augmente l'effet de la chimiothérapie de référence, le témozolomide (TMZ). Notre objectif est de rechercher la dose minimale efficace du candidat médicament pour prévenir des effets indésirables, d'étudier la réversibilité du traitement ainsi que l'effet du traitement sur une récidive. Ces effets seront étudiés sur plusieurs cultures de CSG de patients différents dont deux sont des enfants, de manière à renforcer la preuve de principe et montrer que ce candidat médicament pourrait être efficace sur plusieurs types de tumeurs.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre de progresser vers la mise au point d'un traitement contre un cancer incurable et parmi les plus agressifs, le glioblastome.

Procédures

Chirurgie intra-crânienne n=1, environ 20min Prélèvement sanguin nombre maximal= 10, environ une minute Injection intrapéritonéale nombre maximal =100, quelques secondes

Impact sur les animaux

Les nuisances seront la chirurgie, les injections intrapéritonéales du mélange d'anesthésique, de l'antalgique puis du candidat médicament, du composé luminescent ainsi que de la chimiothérapie de référence, les prélèvements sanguins et, potentiellement, le développement tumoral. En effet, la croissance tumorale peut être à l’origine de symptômes engendrant une souffrance chez l’animal. Pour la prévenir, nous mettons à mort les animaux avant que la taille de la tumeur n’engendre les manifestations cliniques.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort au terme de la procédure afin de permettre l'analyse de leur cerveau et des échantillons sanguins.

Remplacement

Lors du développement du candidat médicament nous avons utilisé des cultures cellulaires et des modèles qui miment le modèle animal pour identifier les concentrations efficaces et les seuils de toxicité. Ces techniques ont permis de n'utiliser que la quantité d'animaux strictement nécessaire.

Réduction

Nous utilisons un dispositif d'imagerie du petit animal qui permet de suivre la croissance tumorale en conservant les animaux vivants. Pour cela, nos CSG ont été modifiées pour produire de la lumière. Ce dispositif permet de réduire considérablement le nombre d'animaux sans altérer les résultats de l'étude. Nous avons calculé le nombre d'animaux strictement nécessaires pour obtenir des résultats significatifs.

Raffinement

Le suivi longitudinal de la croissance tumorale par l'imagerie du petit animal permet d'observer le développement tumoral Nous avons observé que l'apparition des symptômes liés à une trop forte croissance tumorale pouvait être évitée en définissant un seuil au delà duquel les animaux sont mis à mort. Ce critère biologique est un point limite qui permet de prévenir la souffrance des souris. L'hébergement se fera dans des conditions propres à répondre à l'instinct des souris ce qui limitera les inconvénients de la captivité. Nous veillerons à ce qu'aucun animal ne reste seul dans une cage en lui pourvoyant, le cas échéant, un animal de compagnie.

Choix des espèces

Le développement de xénogreffe est la plupart du temps ralenti par le système immunitaire de l'hôte. Pour cette raison nous utiliserons des souris immunodéprimées. De plus, la réussite de la prise de greffe de cellules souches cancéreuses de gliome nécessite des animaux adultes mais encore jeunes. Pour cette raison, nous utiliserons des animaux de 6 semaines.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 80
Souffrances
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Devenir
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80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sevrées, elles reçoivent un régime pauvre en protéines modélisant la malnutrition, un probiotique ou un placebo dans la joue, subissent une calorimétrie avec isolement de 72 heures et un test de tolérance à l'insuline avec prélèvements au bout de la queue, puis une laparotomie pour prélever le sang de la veine porte avant mise à mort. Le projet évalue l'effet d'un probiotique sur les troubles métaboliques de la malnutrition infantile, cibles thérapeutiques annoncées à long terme. Le porteur affirme que la réponse intégrée de l'organisme à l'alimentation impose l'étude chez l'animal.

Objectifs

La malnutrition infantile est un problème majeur dans les pays en développement, touchant environ 150 millions d'enfants dans le monde. Des études ont montré que le microbiote des individus mal nourris était sévèrement impacté. De plus, une intervention probiotique (micro-organisme vivant qui, lorsqu’il est ingéré en quantité suffisante, exerce des effets positifs sur la santé, au-delà des effets nutritionnels traditionnels) permet de compenser partiellement le retard de croissance observé dans le contexte de malnutrition chez un modèle préclinique de rongeur. En plus des retards de croissance classiquement décrits, un déficit en protéines pendant l'enfance entraîne des perturbations métaboliques qui persistent à l'âge adulte. Cependant, les altérations exactes se produisant en contexte de malnutrition protéique juvénile, ainsi que les éventuels bénéfices d’une intervention probiotique sont encore mal connus. De précédentes études portant sur les hormones de l'intestin ont permis d’identifier une population de cellules productrices d'hormones impactée par la malnutrition protéique juvénile. Dans ces conditions, une diminution du nombre de cellules produisant du Glucagon-Like Peptide 1 (GLP-1), une hormone contrôlant la sécrétion d’insuline par le pancréas et donc le métabolisme énergétique, a été observée. De plus, les fonctions du GLP-1 étaient également impactées. Il est donc intéressant d'explorer de façon détailléé le métabolisme énergétique dans ces conditions. En utilisant un modèle murin de malnutrition protéique juvénile, permettant une approche de physiologie intégrée, l'objectif de ce projet est de caractériser finement les altérations métaboliques induites par une carence protéique ainsi que le potentiels effets bénéfiques d'une bactérie probiotique.

Bénéfices attendus

Les altérations métaboliques induites pas la malnutrition protéique dans un contexte juvénile sont encore mal connues. Ce projet permettra d’identifier les modifications précises du métabolisme qui surviennent en condition de malnutrition et d’évaluer les potentiels effets positifs d’un traitement avec une bactérie probiotique. De futures cibles thérapeutiques permettant d’optimiser à long terme la prise en charge des enfants souffrant de malnutrition protéique chronique au travers d’un traitement nutritionnel et probiotique adapté pourront ainsi être identifiées.

Procédures

Les animaux seront soumis à un régime nutritionnel faible en protéine (qui entraîne un retard de croissance modélisant la malnutrition protéique juvénile) ou à un régime contrôle pendant la durée de la procédure, ainsi qu’à un traitement avec une bactérie probiotique ou un placebo dans le creux de la joue 5 jours sur 7. Les animaux seront soumis une fois à une mesure de composition corporelle par Résonance Magnétique Nucléaire. La mesure s’effectue sous contention et dure quelques minutes. Les animaux seront soumis à une expérience de calorimétrie indirecte impliquant un isolement des animaux pendant 72h. Un test de tolérance à l’insuline sera réalisé sur les animaux vigiles (injection intra-péritonéale) et 7 prélèvements sanguins (2-3 μL) seront réalisés au bout de la queue afin de mesurer la glycémie au cours du temps. Enfin, un prélèvement de sang dans la veine porte sera réalisé 15 minutes après un gavage au glucose. Pour cela, après une injection de buprénorphine, les animaux seront anesthésiés avec de la kétamine et de la lidocaïne et une laparotomie sera réalisée. L’ensemble des interventions seront réalisées sur 80 animaux appartenant à 4 groupes expérimentaux (10 mâles et 10 femelles par groupe).

Impact sur les animaux

Cette procédure devrait entraîner des nuisances modérées sur les animaux. Le régime pauvre en protéine utilisé dans le cadre de cette procédure a déjà été utilisé et il n’engendre pas de sensation de faim, ni d’aggressivité chez les animaux juvéniles. Ce régime vise à modéliser le retard de croissance induit par la malnutrition protéique chronique, il entraîne donc une plus faible croissance en taille et en poids par rapport au régime contrôle pendant la durée de la procédure. Aucune modification de l’activité, ni de stress anormal n’a cependant été détecté chez les animaux nourris avec le régime pauvre en protéine. Pour limiter les effets délétères du régime pauvre en protéine sur les animaux, leur poid et leur taille seront mesurés chaque semaine et les animaux seront mis à mort si un des points limites est atteint. Leur comportement sera également surveillé de manière régulière. Les expériences de Résonnance Magnétique Nucléaire (RMN) et de calorimétrie indirecte peuvent induire un stress chez les animaux en raison du bruit environnant et de l’isolement. La mesure de RMN s'effectue sous contention dans un tube adapté et dure 2 minutes maximum. Pour limiter ce stress, les expériences de calorimétrie indriecte sont réduites en temps au minimum permettant d’obtenir des résultats exploitables. De plus, une période d’acclimatation est prévue avant l’expérience pour limiter le stress lors de l’expérience et l’enrichissement sera accru dans les cages suite à la période d’isolement pour limiter le stress post-expérience. Le test de tolérance à l’insuline implique une injection intrapéritonéale et des prélèvements sanguins au bout de la queue pouvant induire une douleur et un stress. L’injection intrapéritonéale peut entraîner un gonflement ou un œdème, dont l’apparition sera surveillée quotidiennement après la procédure. La cicatrisation du bout de la queue sera également surveillée.

Devenir

L'ensemble de animaux mis en procédure seront mis à mort après le prélèvement en veine porte en vue du prélèvement des organes d'intérêt. Les mères, qui n'auront pas subi de procédure expérimentale, seront réformées dans l'animalerie.

Remplacement

Cette étude implique une réponse intégrée de l'organisme à l'ingestion de divers régimes alimentaires, ce qui nécessite une étude chez l’animal.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au maximum pour permettre une analyse statistique pertinente des résultats obtenus, tout en contournant le problème de la variabilité inter-individuelle des paramètres étudiés. Le nombre de 10 animaux par groupe a été évalué en prenant en compte la puissance du test statistique souhaité, la différence de moyenne attendue entre les groupes ainsi l’écart-type attendu des données au vu de nos résultats précédents. Le test statistique réalisé sera une analyse de variance à trois voies. Dans une optique de réduction, nous allons prélever en fin de procédure l’ensemble des organes qui pourraient nous intéresser (muscle, tissu adipeux par exemple) mais sur lesquels nous n’avons pas prévu de travailler pour le moment et les conserver au congélateur pour d’éventuelles analyses ultérieures. Notre protocole expérimental utilisera des souris issues d’une reproduction chez un fournisseur agrée. Le choix d’utiliser des souris issues d’un fournisseur nous permettra de mieux contrôler certains paramètres liés à l’âge et à la croissance juvénile afin d’assurer une analyse pertinente et un résultat statistiquement significatif.

Raffinement

Afin de limiter les nuisances sur le bien-être des animaux au cours de cette procédure expérimentale, les animaux seront surveillés de manière quotidienne. La croissance en taille et en poids sera mesurée individuellement chaque semaine afin d’identifier tout signe de souffrance que les animaux pourraient développer en cours d’expérimentation. Les animaux seront identifiés par tatouage (au début de la procédure, sous anesthésie légère à l'isoflurane 3%) afin de permettre un suivi individuel de ces paramètres. La prise alimentaire sera également mesurée pour vérifier que les animaux s’alimentent correctement, et la nourriture sera mise directement dans la litière au début de la procédure expérimentale afin de faciliter l’accès aux souriceaux qui viendront d’être sevrés. Les animaux seront ensuite progressivement habitués à la nourriture en mangeoire en vue de la procédure de calorimétrie indirecte. Afin de limiter le stress lié au transport, une période d’acclimatation est prévue après le transport et avant le début des procédures expérimentales. Pour la procédure de calorimétrie indirecte, pendant laquelle les souris seront isolées pour une période de 72h, les animaux conserveront une partie de leur litière afin de limiter le stress. Lors du test de tolérance à l'insuline, l'état général des animaux sera surveillé et l'expérience sera stoppée s'il vient à se dégrader. De plus, si la glycémie des animaux descend sous un certain seuil au-delà duquel ils risquent une hypoglycémie, ils recevront une injection intrapéritonéale de glucose. A la suite du test de tolérance à l’insuline, l’apparition d’un œdème ou d’un gonflement au point d’injection intrapéritonéale ainsi que la bonne cicatrisation du bout de la queue suite aux prélèvements sanguins seront surveillés quotidiennement et pourront donner lieu à l’application locale d’antispetiques le cas échéant. Des points limites suffisament prédictifs pour pallier à tout stress et toute souffrance animale seront établis. L’atteinte des points limites entraînerait alors la mise à mort des individus concernés. Le protocole du régime expérimental et l’administration de probiotique, ainsi que le prélèvement en veine porte avant mise à mort ont déjà été employés au laboratoire et ne devraient pas apporter de souffrance animale.

Choix des espèces

La souris, qui est un animal omnivore, est un modèle classique en nutrition humaine. En raison de la connaissance de son microbiote, et des modèles disponibles, il s'agit d'un modèle préclinique de choix afin de comparer l'effet d'un probiotique dans un contexte malnutrition. Les animaux seront suivis à partir du 21ème jour post-natal (âge du sevrage et de l'identification par tatouage de la patte), et pendant les 35 jours de traitement post-sevrage (traitement commencé à jour 21 (P21) en fonction du poids du juvénile (poids non inférieur à 8g) jusqu’à jour 56 (P56). Ce stade est choisi car l'objectif du projet est de connaître les effets d'une malnutrition juvénile sur le métabolisme.